JPH0630596A - サーボドライバの発振検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、サーボドライバの発振状態を検出す
るための装置に関し、サーボ音を聞き取れなくても、オ
シロスコープ等を用いることなくサーボドライバの発振
状態を簡易にかつ確実に確認できるようにすることを目
的とする。 【構成】そこで、ゲイン調整可能なサーボドライバによ
り駆動されるサーボモータ１への電流指令値を平滑化す
る平滑回路１５と、この平滑回路１５により得られた平
滑値に基づいてサーボドライバの発振状態を表示しうる
表示器１３とをそなえたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーボドライバの発振
状態を検出するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、サーボドライバには、スイッチ
ング方式が用いられる。これまで、ドライバのスイッチ
ング、即ちパワー出力段には、バイポーラトランジスタ
が用いられていた。従って、そのスイッチング周波数
は、４〜５kＨzが一般的であった。このスイッチング周
波数は、丁度、人間の耳に刺激的に聞こえる範囲でもあ
り、サーボ音などと呼ばれ、耳障りな音であった。

【０００３】近年、パワー素子(パワーＦＥＴ，ＩＧＢ
Ｔ＝インシュレイティッド・ゲート・バイポーラ・トラ
ンジスタ)の発達によりスイッチング特性が良くなった
ため、そのスイッチング周波数を上げることができるよ
うになり、２０kＨz以上の可聴範囲以上にすることが可
能になってきた。

【０００４】ここで、図５により一般的なＡＣサーボモ
ータのサーボドライバの構成および動作について説明す
ると、図５において、１はＡＣサーボモータ、２は速度
指令信号を受けこれを増幅する速度アンプで、この速度
アンプ２には速度フィードバック信号が入力され、この
速度フィードバック信号と速度指令信号との差が電流指
令信号として速度アンプ２から出力される。

【０００５】速度アンプからの電流指令信号は、転流回
路３により、ＡＣサーボモータ１の角度情報に応じてＵ
相，Ｖ相，Ｗ相の電流値に変換され、それぞれ、電流ア
ンプ４ｕ，４ｖ，４ｗおよびパワー素子５ｕ，５ｖ，５
ｗを経てＡＣサーボモータ１に印加される。なお、パワ
ー素子５ｕ，５ｖ，５ｗの出力電流は、それぞれ電流セ
ンサ６ｕ，６ｖ，６ｗにより検出され、その検出結果が
電流アンプ４ｕ，４ｖ，４ｗにフィードバックされる。

【０００６】また、図５に示す装置では、ＡＣサーボモ
ータ１の速度検出，角度検出(コミテートセンサ)は、レ
ゾルバ７により行なわれる。このレゾルバ７の励磁相は
励磁回路８により励磁され、レゾルバ７の検出相から得
られた検出信号は、検出回路９により信号処理されてＲ
／Ｄ変換器１０へ出力される。そして、Ｒ／Ｄ変換器１
０は、検出回路９からの信号をＡＣサーボモータ１の角
度情報，速度を表すパルス列に変換し、その角度情報を
転流回路３へ出力するとともに、パルス列をＦ／Ｖ変換
器１１へ出力する。また、Ｆ／Ｖ変換器１１は、パルス
列の周波数をＡＣサーボモータ１の速度情報つまり速度
フィードバック信号に変換し、速度アンプ２へ出力す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなサーボド
ライバにおいて、パワー素子５ｕ，５ｖ，５ｗとしてス
イッチング特性の良いものを用いることにより、耳障り
なサーボ音を解消することはできるが、操作者は、サー
ボ音を聞き分けることにより、直ちにサーボドライバの
発振状態を聴覚的に判断していたため、サーボ音が聞こ
えなくなると、モータ電流値をオシロスコープ等で見な
ければその発振状態を判断できないという欠点が生じて
きた。

【０００８】本発明は、このような課題を解決しようと
するもので、サーボ音を聞き取れなくても、オシロスコ
ープ等を用いることなくサーボドライバの発振状態を簡
易にかつ確実に確認できるようにした装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のサーボドライバの発振検出装置(請求項１)
は、ゲイン調整可能なサーボドライバにより駆動される
サーボモータを流れる電流値もしくは前記サーボモータ
への電流指令値を平滑化する平滑回路と、該平滑回路に
より得られた平滑値に基づいて前記サーボドライバの発
振状態を表示しうる表示手段とをそなえたことを特徴と
している。

【００１０】また、前記平滑値と所定閾値とを比較する
比較手段をそなえ、該比較手段により前記平滑値が前記
所定閾値を超えたことを検知した場合に、前記表示手段
が、前記サーボドライバが発振状態である旨を表示する
ように構成してもよい(請求項２)。

【００１１】

【作用】上述した本発明のサーボドライバの発振検出装
置では、正常状態の場合、小さなリプルが電流値上もし
くは電流指令値上にのるのに対し、発振気味の場合、電
流指令値上にのるリプルが増加し、さらに発振が進み発
振状態となるとほとんどリプルのみの波形となることを
利用したもので、平滑回路により、サーボモータを流れ
る電流値もしくは前記サーボモータへの電流指令値につ
いての平滑値を求め、その平滑値に基づきサーボドライ
バの発振状態が、表示手段により表示される。このと
き、比較手段により、平滑回路からの平滑値が所定閾値
を超えたことを検知した場合に、表示手段により、サー
ボドライバが発振状態である旨を表示する。

【００１２】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明すると、図１(ａ)，(ｂ)は本発明の第１実施例として
のサーボドライバの発振検出装置を示すもので、図１
(ａ)はその詳細構成を示すブロック図、図１(ｂ)は本実
施例の装置を適用されるサーボドライバの全体構成を示
すブロック図である。なお、図１(ｂ)に示すように、本
実施例の装置を適用されるサーボドライバも図５に示し
たものと同様に構成されており、既述の符号と同一の符
号は同一部分を示しているので、その説明は省略する。

【００１３】本実施例では、図１(ｂ)に示すように、一
般的なサーボドライバに、発振検出回路１２およびイン
ジケータランプ等の表示器(表示手段)１３が付加されて
いる。本実施例の発振検出回路１２は、図１(ａ)に示す
ように、速度アンプ２からの電流指令値を整流する整流
回路１４と、この整流回路１４による整流後の電流指令
値を平滑化する平滑回路１５と、この平滑回路１５から
の電流指令値の平滑値と基準値設定器１７により設定さ
れた基準値(所定閾値)とを比較するコンパレータ(比較
手段)１６とから構成されている。

【００１４】また、表示器１３は、コンパレータ１６に
より、平滑値が基準値を超えたと判断・検知された場合
に、消灯状態から点灯状態へ、もしくは、点灯状態から
消灯状態へ切り換えられて、サーボドライバが発振状態
である旨を表示するものである。

【００１５】本発明の第１実施例では、正常状態の場
合、図２(ａ)に示すように、小さなリプルが速度アンプ
２からの電流指令値上にのるのに対して、発振気味の場
合、図２(ｂ)に示すように、電流指令値上にのるリプル
が増加し、さらに発振が進み発振状態となるとほとんど
リプルのみの波形となることを利用している。

【００１６】つまり、電流指令値上にのるリプルを検出
してサーボドライバの発振状態を検出しようとするもの
で、平滑回路１５により得られた電流指令値の平滑値が
大きくなれば、サーボドライバが発振状態に近づいたも
のと判断でき、本実施例では、速度アンプ２からの電流
指令値についての平滑値が、コンパレータ１６により基
準値を超えたことを検知した場合に、表示器１３にサー
ボドライバが発振状態である旨が表示される。

【００１７】従って、基準値設定器１７により設定され
た基準値に基づいて、サーボドライバが発振状態になっ
たか否かがコンパレータ１６により自動的に判断される
ため、操作者は、オシロスコープ等を用いることなく、
その表示器１３の表示状態を確認するだけで、極めて容
易にサーボドライバの発振状態を判断・確認することが
できる。

【００１８】図３は本発明の第２実施例としてのサーボ
ドライバの発振検出装置の詳細構成を示すブロック図で
あり、この第２実施例の装置は第１実施例の装置とほぼ
同様に構成されているが、図３に示すように、本実施例
の発振検出回路１２Ａにおいては、整流回路１４の前段
に、ローカットフィルタ１８をそなえている。

【００１９】これにより、第１実施例と同様の作用効果
が得られるほか、この第２実施例では、サーボドライバ
の発振状態をより正確に把握できる効果がある。なお、
発振は数１０Ｈz以上で発生し、サーボによる一般の１
０Ｈz程度の電流変動とは周波数の差があり、これを利
用するには、ローカットフィルタ１８の周波数は２０〜
３０Ｈzが一般的に適している。

【００２０】図４は本発明の第３実施例としてのサーボ
ドライバの発振検出装置の詳細構成を示すブロック図で
あり、この第３実施例の装置は第２実施例の装置とほぼ
同様に構成されているが、図４に示すように、本実施例
の発振検出回路１２Ｂにおいては、第２実施例の発振検
出回路１２Ａにおけるコンパレータ１６および金従値設
定器１７を省略し、平滑回路１５により得られた平滑値
が、表示手段としてのメータ１３Ａに直接アナログ表示
されるようになっている。

【００２１】上述の構成により、第２実施例の装置にお
いても、メータ１３Ａにおける平滑値の表示値を参照す
ることにより、第１実施例と全く同様の作用効果が得ら
れるほか、サーボドライバの発振状態をアナログ表示で
きるので、より細かい発振状態検出が可能であり、サー
ボドライバ組込のほか、検査機器としての利用ができ
る。

【００２２】なお、上記実施例では、平滑回路１５によ
り、速度アンプ２からの電流指令値についての平滑値を
得ているが、サーボモータ１を流れる電流値(電流セン
サ６ｕ，６ｖ，６ｗの出力)についての平滑値を求めて
もよい。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のサーボド
ライバの発振検出装置によれば、平滑回路により平滑化
されたサーボモータを流れる電流値もしくは前記サーボ
モータへの電流指令値の平滑値に基づきサーボドライバ
の発振状態を表示手段にて表示するように構成したの
で、操作者は、オシロスコープ等を用いることなく、表
示手段の表示を確認するだけで、サーボドライバの発振
状態を容易かつ確実に確認できる効果がある。

【００２４】また、比較手段により、平滑値が所定閾値
を超えたことを検知した場合に、表示手段により、サー
ボドライバが発振状態である旨を表示するように構成す
ることで、サーボドライバが発振状態になったか否かが
自動的に判断されて表示されるため、操作者は、表示手
段の表示状態を確認するだけで極めて容易にサーボドラ
イバの発振状態を判断できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としてのサーボドライバの
発振検出装置を示すもので、(ａ)はその詳細構成を示す
ブロック図、(ｂ)は本実施例の装置を適用されるサーボ
ドライバの全体構成を示すブロック図である。

【図２】(ａ)はサーボドライバが正常状態である場合の
電流指令値を示すグラフであり、(ｂ)はサーボドライバ
が発振気味である場合の電流指令値を示すグラフであ
る。

【図３】本発明の第２実施例としてのサーボドライバの
発振検出装置の詳細構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の第３実施例としてのサーボドライバの
発振検出装置の詳細構成を示すブロック図である。

【図５】一般的なＡＣサーボモータのサーボドライバの
全体構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ ＡＣサーボモータ ２ 速度アンプ ３ 転流回路 ４ｕ，４ｖ，４ｗ 電流アンプ ５ｕ，５ｖ，５ｗ パワー素子 ６ｕ，６ｖ，６ｗ 電流センサ ７ レゾルバ ８ 励磁回路 ９ 検出回路 １０ Ｒ／Ｄ変換器 １１ Ｆ／Ｖ変換器 １２，１２Ａ，１２Ｂ 発振検出回路 １３ 表示器(表示手段) １３Ａ メータ(表示手段) １４ 整流回路 １５ 平滑回路 １６ コンパレータ(比較手段) １７ 基準値設定器 １８ ローカットフィルタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゲイン調整可能なサーボドライバにより
   駆動されるサーボモータを流れる電流値もしくは前記サ
   ーボモータへの電流指令値を平滑化する平滑回路と、 該平滑回路により得られた平滑値に基づいて前記サーボ
   ドライバの発振状態を表示しうる表示手段とがそなえら
   れたことを特徴とするサーボドライバの発振検出装置。
2. 【請求項２】 前記平滑値と所定閾値とを比較する比較
   手段がそなえられ、該比較手段により前記平滑値が前記
   所定閾値を超えたことを検知した場合に、前記表示手段
   が、前記サーボドライバが発振状態である旨を表示する
   ことを特徴とするサーボドライバの発振検出装置。